SCIENCES PHYSIQUES
Niveau : Seconde F — TRONC COMMUN
Curriculum Officiel – Approche par Compétences (APC) – MINEDUB / MINESEC Cameroun.
PRÉLIMINAIRES
I. Exigences physiques et chimiques de l’industrialisation nationale
II. Appropriation des lois fondamentales pour le dimensionnement technique
III. Réalités matérielles et énergétiques des chantiers et usines du Cameroun
Chapitre I. Statique et équilibre des structures porteuses
I.1. Modélisation des actions mécaniques sur un chantier de Yaoundé
L’apprenant identifie l’ensemble des forces s’exerçant sur la charpente métallique d’un entrepôt en construction. La caractérisation rigoureuse des points d’application, des directions et des intensités garantit l’évaluation exacte des contraintes de charge subies par les poutres.
L’instructeur impose le tracé systématique des bilans d’actions mécaniques sur des plans d’architecte réels, certifiant l’aptitude de l’élève à inventorier sans omission les forces de tension et de compression.
I.2. Calcul des moments de force sur les grues de levage à Kribi
Indispensable à la manutention portuaire, la notion de moment d’une force conditionne la stabilité des engins de levage. Le calcul du bras de levier et du couple de renversement prévient le basculement des charges lourdes lors des opérations de transbordement.
Le formateur dirige l’application du théorème des moments sur des schémas de palonniers, validant la maîtrise par le futur technicien des conditions d’équilibre de rotation.
I.3. Détermination du centre de gravité des éléments préfabriqués
Fondamental pour le génie civil, le positionnement du centre d’inertie dicte les méthodes d’élingage des blocs de béton. La décomposition géométrique des solides complexes en formes simples permet d’établir les coordonnées exactes du point d’équilibre.
Le superviseur contrôle le calcul algébrique des centres de masse, ancrant définitivement la capacité de l’apprenant à sécuriser le levage d’une pièce asymétrique.
Chapitre II. Cinématique et dynamique des systèmes de transmission
II.1. Analyse des mouvements de translation dans une scierie de Bélabo
Confronté aux chariots de coupe de l’industrie forestière, l’élève caractérise les mouvements rectilignes uniformes et uniformément variés. L’extraction des vecteurs vitesse et accélération sécurise le calibrage des moteurs d’entraînement mécanique.
Le meneur d’apprentissage orchestre le dépouillement d’enregistrements chronophotographiques, garantissant la traduction immédiate d’une trajectoire physique en équations horaires exploitables.
II.2. Évaluation de la transmission par poulies et courroies à Bafoussam
Directement impliqué dans la maintenance des décortiqueuses agricoles, le technicien détermine les vitesses angulaires et les rapports de transmission. Le calcul des diamètres d’enroulement optimise la démultiplication de la force motrice sans perte d’énergie.
L’expert didacticien vérifie la résolution des calculs de fréquence de rotation, certifiant la compétence de l’élève à ajuster la vitesse d’un arbre de sortie industriel.
II.3. Quantification du travail et de la puissance mécanique
Strictement liée au rendement des machines, la notion de travail d’une force évalue l’énergie dépensée lors d’un déplacement. Le dimensionnement des moteurs électriques et thermiques repose intégralement sur le calcul de la puissance mécanique développée en bout d’arbre.
Le stratège pédagogique encadre la détermination des puissances utiles et absorbées, consolidant l’usage de la relation liant force, vitesse et rendement.
Chapitre III. Électrocinétique et dimensionnement des circuits industriels
III.1. Architecture des circuits en courant continu pour l’éclairage de sécurité
Face aux cahiers des charges d’une usine à Douala-Bassa, l’apprenant structure un réseau d’alimentation autonome. L’application stricte des lois de Kirchhoff et d’Ohm assure la distribution équitable des tensions et des intensités dans les mailles du circuit.
Le guide exige le montage physique des composants sur platine d’essai, validant la vérification expérimentale des lois des nœuds et des mailles par la prise de mesures au multimètre.
III.2. Modélisation de l’effet Joule dans les fours de traitement thermique
Essentiel à la métallurgie, le dégagement de chaleur par résistance électrique obéit à des lois de puissance précises. Le calcul de l’énergie thermique dissipée calibre les résistances des fours de recuit et prévient la fusion accidentelle des conducteurs.
Le mentor supervise l’évaluation des pertes d’énergie dans les câbles de transport, certifiant l’aptitude de l’élève à sectionner correctement les conducteurs selon l’intensité appelée.
III.3. Déploiement des appareils de protection et de commande
La sécurité des biens et des personnes exige la maîtrise des coupe-circuits, des fusibles et des disjoncteurs magnétothermiques. La sélection du calibre de protection s’effectue par le calcul rigoureux du courant nominal et des pics de démarrage des moteurs.
L’ingénieur pédagogique simule des surcharges électriques sur maquette, garantissant la réactivité du profil technique dans le choix et l’armement du dispositif de coupure adéquat.
Chapitre IV. Chimie appliquée : Matériaux industriels et prévention
IV.1. Classification des métaux et alliages au complexe d’Edéa
Plongé dans la réalité de l’industrie de l’aluminium, l’élève étudie la structure atomique et les propriétés physico-chimiques des métaux usuels. La différenciation entre fontes, aciers et alliages légers dicte le choix des matériaux selon les contraintes d’usinage.
Le facilitateur orchestre l’identification expérimentale des métaux par tests de densité et de magnétisme, validant la reconnaissance immédiate des matières premières en atelier.
IV.2. Analyse des processus de corrosion en milieu marin à Limbe
Agression chimique majeure, l’oxydation des infrastructures métalliques côtières exige des mesures prophylactiques. L’étude des réactions d’oxydoréduction détermine les couples galvaniques et fonde le déploiement des protections cathodiques ou des revêtements polymères.
L’évaluateur contrôle l’établissement des demi-équations électroniques, certifiant la compréhension fondamentale des phénomènes de dégradation des structures navales et pétrolières.
IV.3. Exploitation des hydrocarbures et combustion industrielle
Moteur de l’économie, le raffinage et la combustion des alcanes génèrent l’énergie thermique des chaudières industrielles. Le bilan massique des réactions de combustion complète et incomplète prévient l’émission de monoxyde de carbone et optimise le pouvoir calorifique.
L’animateur dirige l’équilibrage des équations-bilans de combustion, ancrant organiquement la capacité de l’apprenant à régler l’admission d’air des brûleurs industriels.
ANNEXES
A. Tables des constantes physiques et résistivités des matériaux conducteurs
B. Nomenclatures officielles des alliages ferreux et non-ferreux
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